[发明专利]像差校正方法和光学装置

说明书

显微镜装置(1A)包括：具有调制面的SLM(33、36)；配置在调制面与对象物(B)之间的光路上的物镜(12)；和基于包含用于校正起因于对象物(B)的折射率界面的像差的校正图案的调制图案控制SLM(33、36)的计算机(43)，计算机(43)基于折射率界面相对于与物镜(12)的光轴垂直的平面的倾斜信息，决定调制图案的校正图案的位置，由此实现在对象物的折射率界面相对于光轴倾斜的情况下也能够以短时间容易地进行像差校正的像差校正方法和光学装置。

技术领域

本发明涉及像差校正方法和光学装置。

背景技术

在专利文献1和2中，公开有使用空间光调制器降低折射率界面上的像差等影响的方法。专利文献1中记载的方法中，以使得激光的聚光点位于在介质内部产生的像差范围之间的方式，校正激光的像差。此外，在专利文献2中记载的方法中，以在将介质的折射率定义为n，将假定为介质的折射率n与聚光单元的气氛介质的折射率相等的情况下的从介质的入射面至聚光单元的焦点的深度定义为d，将由介质产生的纵像差的最大值定义为Δs时，使得激光的聚光点位于从介质的入射面起大于n×d-Δs且小于n×d的范围的方式，校正激光的像差。由此，以使得聚光点位于在不校正像差时在介质内部存在纵像差的范围之间的方式，校正激光的像差。

在非专利文献1中，记载有关于双光子激发荧光显微镜的技术。在该双光子激发荧光显微镜中，通过使像差校正图案在空间光调制器显示，使用该空间光调制器调制向观察对象物的照射光，校正因观察对象物的表面形状而产生的球面像差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-75997号公报

专利文献2：日本特开2011-180290号公报

非专利文献

非专利文献1：Naoya Matsumoto,Takashi Inoue,Akiyuki Matsumoto,andShigetoshi Okazaki，“Correction of depth-induced spherical aberration for deepobservation using two-photon excitation fluorescence microscopy with spatiallight modulator”，Biomedical Optics Express，Vol.6，No.7，pp.2575-2587，(2015)

发明内容

发明所要解决的问题

例如在激光加工装置和显微镜等各种各样的光学装置中，有时为了校正由于在对象物的表面或者内部存在的折射率界面而产生的像差(例如，球面像差)，例如使用具有像差校正图案的空间光调制器(Spatial Light Modulator：SLM)调制照射光(或者观察光)。在这种情况下，如果对象物的折射率界面相对于光轴垂直，则像差校正图案成为呈以光轴为中心的同心圆状扩展的图案，因此比较容易进行求取图案的计算。

但是，还可能存在对象物的折射率界面相对于光轴倾斜的情况。在这种情况下，由于包含球面像差以外的像差，所以像差校正图案的计算变得复杂，需要长时间进行计算。特别是例如在利用显微镜获得立体像的情况等、一边改变对象物与透镜的相对距离一边进行照射或者观察的情况下，需要在相对距离每次变化时重新计算像差校正图案，因此作业所需的时间会变得非常长。此外，还存在像差校正图案的计算自身变得困难的情况。

实施方式的目的在于，提供在对象物的表面等折射率界面相对于光轴倾斜的情况下也能够以短时间容易地进行像差校正的像差校正方法和光学装置。

解决问题的技术手段